微發光二極管(Micro LED)近年在大廠帶動、跨領域產業鏈串聯合作下,發展腳步持續增快,而被視為過渡技術的次毫米發光二極管(Mini LED)也在過去一年多快速發展。兩者在技術上一直各有挑戰,但成本考量仍是眼前的共同難題。
價格要能跟OLED競爭“Mini LED最大的問題不是在技術而是在成本”,一位專業人士提到,今年美國SID展中,許多面板廠都展出Mini LED背光手機產品,模塊厚度壓在1到2mm之間,已經做到很薄,調光分區數(Local Dimming Zones)從200到1,000 區都有,產品完成度相當高。
盡管這類產品規格已接近現有高階產品等級,所使用的芯片數量卻都要到1萬顆以上,也就是說產品價格會非常可觀。“這樣的情況下能不能進入市場跟 OLED PK,就是現在面臨最關鍵的問題”,該專業人士說。尤其手機或平板裝置講求輕薄、省電,Mini LED適不適合用于這類顯示產品還值得商榷,而成本問題將會是Mini LED能否提前量產的一大關鍵。
該人士表示,無論是對于Mini LED或Micro LED來說,手機和平板都是最難切入的應用領域,畢竟OLED在該領域的技術已經相對發展成熟。雖說要克服Mini LED或Micro LED技術瓶頸只是時間問題,但要降低成本也不是短期內容易克服的事。
以Mini LED來看,朝高價高階電視機種方向發展或許是一大機會。該人士指出,Mini LED背光概念很早以前就已出現,也就是直下式背光,只是以前LED芯片尺寸較大,材料成本也過高,如今Mini LED 概念將LED芯片尺寸微縮到100到200μm,或能進一步降低材料成本,也不需要新的設備支出。
采用Mini LED的直下式背光若搭配區域調光,不僅畫面對比度高,顯示效果也會非常好。該人士認為,Mini LED背光產品能發展差異化直下式背光高階機種,有望跟OLED高階機種相抗衡,未來也有機會在8K高階電視市場發展為主流;另外也看好電競熒幕(gaming monitor)有望成為Mini LED較快發展的領域之一。
Micro LED轉移與修復所占成本最高Mini LED和Micro LED技術日益進步,推進時間或許會比過去OLED發展時程快,該人士認為,這與OLED有機材料的技術突破速度較慢有關。Micro LED則有別于OLED,屬于非常成熟的半導體制程,發展方式跟OLED不同,需要在制程上有所突破、精進良率,投入新的設備等等,進展速度可望加快。
不過,除了技術方面有諸多瓶頸待突破外,成本依舊是Micro LED能否早日實現量產的一大難題。該人士拆解目前Micro LED 2K分辨率的成本結構,分析整體成本大多落在巨量轉移(Mass Transfer)及修復(Repair)兩大項目上,而且所占比例相較于其他項目來得極端,整體成本約是現有顯示器成本的八到十倍以上。
不少廠商開始以短期替代方案試圖解決問題,例如在轉移前先進行切割篩選,降低轉移后的修復成本;有的以單色Micro LED搭配量子點(QD)色轉換材料,或是RGB三色Micro LED實現全彩化;也有的采用備援(Redundancy)機制,避免壞點出現時需要逐顆修復植回等繁瑣過程,期望進一步降低巨量轉移與修復成本。
“長期來說,無論是巨量轉移或修復成本,最癥結點還是在于前段產品良率夠不夠成熟”,該人士認為,未來如何提升所有制程良率是重點,如果在制程前段就能做到完美,理論上后段就能減少壞點出現、降低修復成本,當然修復方面也要同步找尋新的解決方案進一步將成本壓低;另外如減少材料使用量、提高材料使用效率等,也都是長期發展的關鍵。
提到巨量轉移技術,該人士說中國***地區在該技術領域發展算是跑得較快,目前包括錼創、臺工研院、Mikro Mesa Technology等都有特殊轉移技術專利,另外中國***地區還有面板、LED等產業搭配,再去調整巨量轉移方向,發展Micro LED的環境相對成熟。在蘋果、SONY、三星等系統大廠帶動下,未來在高階電視市場、AR投影方案等,都會是極具潛力的發展方向,但要切進主流規格就得視各廠降低成本的能力,該人士認為至少還需要三年以上。
“中國***地區未來將會是Micro LED display的練兵場所”,他看好中國***地區發展Micro LED的機會,“所有的技術都一定有解決的方案,但是關鍵在于成本,如何在技術和成本之間取得平衡,將會是未來的關鍵”,該人士說。
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原文標題:【勤邦脫料機·分析】Micro/Mini LED 量產關鍵:技術與成本之間的平衡
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